Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Инновационные технологии подземного хранения газа в выработанных газовых месторождениях. Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

1 / 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

А.Е. Воробьев, В.П. Малюков

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПОДЗЕМНОГО ХРАНЕНИЯ ГАЗА

В ВЫРАБОТАННЫХ ГАЗОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Москва

Российский университет дружбы народов

2009

ББК 35.514 В 75

У т в е р ж д е н о

РИС Ученого совета

Российского университета

дружбы народов

Воробьев А.Е., Малюков В.П.

В 75 Инновационные технологии подземного хранения газа в

выработанных газовых месторождениях: Монография. – М.: РУДН, 2009. – 103 с.: ил.

ISBN 978-5-209-03055-3

В монографии рассматриваются современные технологии сооружения и эксплуатации подземных хранилищ газа в истощенных газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождениях.

Инвестиции в инфраструктуру подземного хранения газа – основной фактор обеспечения конкурентоспособности и безопасности поставок энергосырья.

Для студентов очной, очно-заочной, заочной и дистантной форм обучения по специальностям горного и нефтегазового дела словой геологии, аспирантов, докторантов, а также специалистов в области технологии и разработки месторождений полезных ископаемых, добычи и резервирования углеводородов.

, нефтепромы-

ISBN 978-5-209-03055-3 ББК 35.514

ПРЕДИСЛОВИЕ

В конце 2005 г. в ОАО «Газпром» отмечался юбилей знаменательного события – 50 лет с начала работ по созданию подземных хранилищ газа (ПХГ) в СССР.

В 1955 г. вышло Постановление Совета Министров СССР № 1673 «О начале работ по созданию ПХГ в СССР». Закачка газа в первые ПХГ началась на истощенных газовых месторождениях (Башкатовском и Елшано-Кудрюмском), а всего год спустя началась первая закачка газа в водоносный пласт Калужского ПХГ.

Надежность поставок газа потребителям в условиях большой протяженности транспорта газа, крайне резкой неравномерности газопотребления внутри страны и неравномерной подачи газа на экспорт обеспечивается широкой сетью подземных газохранилищ, созданной на территории нашей страны. Доля газа из ПХГ в суточной поставке его потребителям в России и странах ближнего и дальнего зарубежья достигает более 25%.

Последние годы сезонная неравномерность газопотребления в РФ составляет более 16% от объема годового потребления. При этом величина максимального суточного потребления превышает величину минимального более чем в 3 раза. При отсутствии подземных газохранилищ обеспечение такого характера внутреннего потребления привело бы к неоправданному увеличению мощностей в добыче и транспорте газа.

Информационная и нормативная база монографии отражает современный уровень развития науки и техники для обеспечения устойчивого функционирования Единой системы газоснабжения (ЕСГ) РФ.

В книге представлен мировой и отечественный опыт сооружения и эксплуатации подземных хранилищ газа в истощенных газовых месторождениях.

ВВЕДЕНИЕ

Рациональная эксплуатация газотранспортной системы подразумевает оптимизацию ее загрузки, так как потребление газа характеризуется высокой неравномерностью.

Очевидно, что высокая сезонная и суточная неравномерность газопотребления обусловлена температурным фактором. Анализ зависимости суточной производительности ПХГ от средней температуры воздуха в европейской части РФ показывает дефицит суточной производительности ПХГ России, возникающий при температуре окружающего воздуха ниже –15 ºС, который может быть покрыт только увеличением мощностей суточной производительности ПХГ.

Зима 2005/2006 г. выдалась аномально холодной, и ПХГ России работали на пределе возможностей, но не допустили срывов в подаче газа и заслужили высокую оценку Правительства России.

Созданная система ПХГ ОАО «Газпром» выполняет следующие функции:

− регулирование сезонной неравномерности потре-

бителей РФ;

− обеспечение дополнительной подачи газа в случае

резких похолоданий (как пиковых, так и продолжительных);

− обеспечение подачи газа потребителю в случае

аварийных ситуаций в системе газоснабжения;

− повышение надежности экспортных поставок;

− создание долгосрочных резервов газа.

Изменение экономической ситуации в РФ,

рост промышленного производства потребовали повышения надежности и гибкости поставок газа. Поэтому ОАО «Газпром» взяло курс на повышение суточной производительности российских ПХГ, что нашло отражение в Генеральной схеме развития газовой отрасли.

С целью увеличения суточной производительности

ПХГ предусматриваются следующие меры:

− строительство новых ПХГ (в том числе в кавернах

каменной соли);

− реконструкция и расширение действующих ПХГ.

Кроме того, рассматриваются проекты по созданию комплексов по сжижению, хранению и регазификации сжиженного природного газа для тех районов, где по геологическим причинам невозможно создание ПХГ.

На рис. 1 представлена обеспеченность регионов России объемами активного газа и суточной производительностью ПХГ для покрытия сезонной неравномерности газопотребления и обеспечения надежности их газоснабжения с целью выделения регионов России, малообеспеченных ПХГ.

Наименьшей обеспеченностью как объемами активного газа, так и суточной производительностью обладают Сибирский, Уральский и Северо-Западный регионы России.

Расширение экспортных маршрутов также требует создания вдоль них подземных газохранилищ для обеспечения надежности поставок газа. В связи с этим ведутся геологоразведочные, предпроектные и проектные работы в следующих областях:

− Ленинградской, Вологодской и Тверской – для

проекта Северо-Европейского газопровода и газопровода Ямал–Европа

;

− Омской, Томской и Новосибирской – для обеспе-

чения надежности поставок газа по перспективному направлению из Западной Сибири в Китай.

Специалисты ООО «ВНИИГАЗ», проанализировав российские и мировые тенденции развития подземного хранения газа, сопоставили технический уровень отечественных подземных хранилищ газа с западноевропейскими.

Сиби рский

Уральский

Южный

Приволжский

Центральный

Север о -Запвдный

Потребность Современное состояние

Производительность, млн м3/сут

Сиби рский

Уральский

Южный

Активный объем, млрд м3

0102030

Приволжский

Центральный

Север о -Запвдный

0 50 100 150 200 250

Потребление Современное состояние

Основной принцип дальнейшего развития –

максимальное удовлетворение потребностей регионов

Рис. 1. Обеспеченность регионов России объемами активного газа

и суточной производительностью ПХГ

Анализ этих сравнений показывает сильные и слабые стороны функционирования российских ПХГ и позволяет выделить приоритетные направления в области развития подземных хранилищ газа в России. Прежде всего, это необходимость проведения фундаментальных исследований в области газогидродинамики и геомеханики ПХГ.

Необходимо проведение лабораторных и теоретических исследований с целью определения:

− условий стабильной циклической эксплуатации

подземных хранилищ при активном продвижении пластовых вод;

− гидродинамических закономерностей изменения

газонасыщенности, пластового давления, предельных размеров газовой залежи в процессе создания и циклической эксплуатации подземного газохранилища;

− свойств систем размещения эксплуатационных

скважин в свете обеспечения стабильной циклической эксплуатации ПХГ в пористых пластах при водонапорном режиме;

− основных требований к геолого-технологическим

показателям для наполнения трехмерных моделей;

− методов объемного и газогидродинамического оп-

ределения объема газа в объекте хранения газа.

Успешно применяется геолого-технологическое моделирование на Карашурском, Касимовском и др. ПХГ, в том числе при выполнении проектов ПХГ на территории Китайской Народной Республики.

Применение геолого-технологических моделей на Карашурском ПХГ позволило обеспечить вывод его на проектные показатели за четыре сезона.

Успешно используются новые технологии при строительстве:

− горизонтальных скважин на Кущевском ПХГ;

− скважин большого диаметра на Касимовском ПХГ;

− открытого ствола на Невском ПХГ (технология

предложена ООО «ВНИИГАЗ»).

Разработанная ООО «ВНИИГАЗ» совместно с ОАО «Подзембургаз» технология строительства скважин на Невском ПХГ позволила увеличить дебиты скважин в 5 раз и получать при вскрытии 3–5 м терригенного пласта устойчивые дебиты до 1 млн м3/сут.

Применяются современные технологии в капитальном ремонте и заканчивании скважин. Использование реагентных композиций и биополимерных растворов позволяет повысить продуктивность и сократить сроки освоения скважин.

Применение реагентных композиций для интенсификации притока обеспечивает повышение дебита скважин в 2–3 раза при снижении депрессии в 5–6 раз.

Успешно ведутся работы по применению на ПХГ напряженных фильтров для снятия ограничений дебита скважин, связанных с разрушением пласта-коллектора.

Важной задачей является оптимизация работы ПХГ в Единой системе газоснабжения (ЕСГ) России. Перед ООО «ВНИИГАЗ» поставлена задача на основе моделирования ЕСГ оптимизировать работу ПХГ с учетом развития газопотребления по сценарию резкого похолодания, аномально холодной зимы и возникновения нештатных ситуаций, связанных с газоснабжением, и по результатам расчетов выдать рекомендации:

− по режимам эксплуатации ЕСГ с учетом ПХГ;

− размещению резервных запасов газа в ПХГ;

− организации работы ПХГ в случае возникновения

нештатных ситуаций.

На основании полученных данных необходимо разработать концепцию автоматизированного диспетчерского управления системой ПХГ.

В мире все большее внимание уделяется альтернативным способам хранения газа, из которых активное распро-

странение получают установки сжиженного природного газа (СПГ). Эти установки выгодны для обеспечения пиковой

производительности. Так, например, для повышения надежности газоснабжения Санкт-Петербурга в дополнение к другим мероприятиям ООО «ВНИИГАЗ» рекомендовал создание таких установок в районе города.

В последнее время все большее внимание уделяется нетрадиционным методам использования ПХГ.

В связи с ужесточением в июне 2006 г. экологических требований по запрету сжигания попутного нефтяного газа ООО «ВНИИГАЗ» получил ряд предложений от ведущих нефтяных компаний по проектированию временных хранилищ попутного нефтяного газа с целью ликвидации выбросов газа в атмосферу. Положительный опыт проектирования таких хранилищ уже имеется.

Накопленный в ООО «ВНИИГАЗ» опыт проектирования и анализа эксплуатации ПХГ с успехом применяется в международном сотрудничестве в области подземного хранения газа. Ученые ООО «ВНИИГАЗ» участвовали в совместных работах по выбору объектов для целей ПХГ и разработке технологических схем и проектов ПХГ в следующих странах:

− Германии – при анализе совместно эксплуатируе-

мого Wintershall AG и ОАО «Газпром» ПХГ Реден и выбору новых объектов для создания ПХГ с участием ОАО «Газпром»;

− Австрии – при совместном с компанией

Schlumberger и австрийской компанией RAG проектировании ПХГ в истощенном газовом месторождении Хайдах;

− Бельгии – при анализе возможности создания хра-

нилища в водоносных трещиноватых известняках структуры Пудерли;

− Великобритании – при анализе проектных реше-

ний компании WINGAS по технологии создания и эксплуа-

тации ПХГ в истощенном газовом месторождении Солтфлитби;

− Иране и Ливии – при выборе объекта для создания

ПХГ;

− Латвии – при технологическом проектировании

расширения Инчукалского ПХГ;

− Беларуси – при технологическом проектировании

Прибугского и Осиповичского ПХГ;

− Польше – при создании Технико-экономического

обоснования и технологическом проектировании ПХГ Вешховице;

− Китае – при выборе объектов ПХГ в Северном Ки-

тае, технологическом проектировании ПХГ Жень-11, оказании услуг по экспертизе проектов;

− Казахстане – при технологическом проектирова-

нии по пяти объектам ПХГ;

− Чехии – при проектировании ПХГ Угржице, ока-

зании консультаций при эксплуатации ПХГ Грушки, ДольнеДунаевице и др.;

− Словакии – при оказании консультаций в ликви-

дации поверхностных газопроявлений на ПХГ Лаб;

− Болгарии – при технологическом проектировании

ПХГ Чирен и выборе новых объектов для создания ПХГ.

Для достижения максимальной и надежной производительности ПХГ необходимо:

− сооружение скважин большого диаметра;

− современные технологии вскрытия;

− вскрытие пласта-коллектора горизонтальными

стволами;

− увеличение диаметра расширенной части забоя;

− кустовое размещение скважин.

В балансе электростанций России доля газа составляла в 2002 г. 68,1%, в 2005 г. – 70,6%; угля – 27,2 и 25,9%; мазута – 3,7 и 2,9% соответственно. В то же время, например, в

1 / 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]